Ключевой стабилизатор постоянного напряжения с защитой Советский патент 1992 года по МПК G05F1/571 

Изобретение отметится к электротехнике и может быть использовано в устройствах питания агпссатуры.

Известен ста Ј;:, затор, который содержит регулирующий транзистор, усилительный транзистор, транзистор то- костабилизирующего двухполюсника, элемент индикации, ограничивающий резистор, диод, резистор, стабилитрон, ти- ристор, датчик токе резистор токостзбили- зирующего двухполюсника, делитель выходного напряжения, нагрузку, второй делитель напряжения, стабилитрон опорного напряжения, оптрон, второй резистор и транзистор.

Недостатком данного стабилизатора является ограниченная область использования.

Наиболее близким к предлагаемому является стабилизатор, содержащий регулирующий элемент, последовательно

включенный Б силовую шину, LCD-фильтр, включенный между регулирующим элементом и выходным выводом, управляющий транзистор, подключенный коллектор- но-эмиттерной цепью к управляющему переходу регулирующего элемента, измерительно-усилительный узел обратной связи с источником опорного напряжения, входом подключенный к выходному выводу общей шины, 5 выходом - к базе управляющего транзистора, и узел защиты, состоящий из исполнительного транзистора, токоограничивающего резистора, стабилитрона, конденсатора, делителя напряжения и разделительного диода, при этом.параллельно соединенные конденсатор и стабилитрон включены между общей шиной и базой, исполнительного транзистора, к которой через токоограничивающий резистор подключен катод разделительного диода, делитель напряжения узла защиты своими

V4

g

S

входными выводами подключен к выходному выводу стабилизатора и общей шине, а входным выводом - к эмиттеру исполнительного транзистора, коллектор которого соединен с базой управляющего транзисто- ра.

Цель изобретения - расширение области использования и повышение надежности путем исключения ложных срабатываний защиты при включении ста- билизатора.

Расширение области использования заключается в возможности применения стабилизатора в случаях, когда ставится цель исключения повторного включения стаби- лизатора при токовой перегрузке и в случае, когда необходим его самовозврат при устранении аварийной ситуации.

Повышение надежности решается путем исключения ложных срабатываний за- щиты при включении в случае наличия на выходе относительно большой емкости, использования в качестве нагрузки начальных цепей приборов и т.д. Подключая разделительный диод узла защиты к одному из си- ловых выводов регулирующего элемента, можно осуществлять защиту стабилизатора без автоматического самовозврата или с автоматическим самовозвратом (при подключении к коллектору), а с помощью оптоэлектронного прибора исключать ложные срабатывания защиты при включении.

На фиг. 1 представлена схема без устройства, исключающего ложные срабатывания защиты при включении в случае наличия кэ выходе относительно большой емкости; на фиг. 2 - схема с устройством, исключающим ложные ссзбатывания защиты при Е 1с-чении,

Стабилизатор (фиг.1) содержит рующий элемент 1, последовательно включенный г шину, LCD-фильтр 2, включенный между регулируют - ;- элементом и выходным вывс-rOi-i. управляющий транзистор 3, подключенный коллекторно- эмиттерной цепью к управляющему переходу регулирующего элемента 1, измерительно-усилительный узел 4 обратной связи с источнике Ч- сгориого напоя- жений, входом подключенный к выходному выводу относительно обшей шины, s вь ходом - к базе управляющего транзистора 3, и узел 6 защиты, состоящий из исполнительного транзистора 7, токоогрэничивэк:щего резистора 8, стабилитрона 9, конденсатора 10, делителя 11 напряжения и разделительного диода 12, при этом параллельносоеди- ненные конденсатор 10 и стабилитрон 9 включены между общей шиной и ба- зотД исполнительного транзистора 7, к которой через токоограничивающий резистор 8 подключен катод разделительного диода 12, а делитель 11 напряжения узла 6 защиты своим входным выводом подключен к выходному выводу стабилизатора и общей шине, а входным выводом - к эмиттеру исполнительного транзистора 7, коллектор которого соединен с базой управляющего транзистора 3.

Стабилизатор содержит также опт- рон 13 и конденсатор 14. Светоизлуча- тель оптрона 13 включен в цепь источника 5 опорного напряжения измерительно-усилительного узла 4 обратной связи, а фотоприемник оптрона 13 - в коллекторную цепь исполнительного транзистора узла 6 защиты.

Стабилизатор работает следующим образом.

При перегрузке или коротком замыкании (фиг. 1) в нагрузке выходное напряжение стабилизатооа уменьшается, и на базу исполнительного транзистора 7 узла 6 защиты прикладывается отпирающее напряжение. Открываясь, транзистор 7 подает запирающее напряжение на регулирующий элемент 1, который закрывается. При подключении разделительного диода 12 узла 6 защиты к одному из силовых выводов регулирующего элемента 1 можно осуществлять защиту стабилизатора без автоматического самовозврата (при подключении к эмиттеру) автоматическим самовозвратом (при подключении к коллектору). При подключении дисда 12 к эмиттеру регулирующего элемента 1 для того, чтобы снова включить стабилизатор (после устранения перегрузки), необходимо снять с входа устройства пита- Hi -;. з з;тсм : -члюмить Г;; под- ключе-ии диода 2 к коллектору регулирующего элемента 1 стабилизатор рзС Ст&е.т с Ј -.веским самг.возвргтсм, т-.Ј. в запертом состоянии регулирующий элзмент 1 будет находиться до тех пор, пока не разрядится ране-; заряженный конденсатор 10. Зстем стабилизатор включается, а время переключения регулирующего элемента 1 определяется временем заряда и psr-ррдг : лтенсаторе 10. Ток нагрузки стабилизатора гменьшается в несколько раз по сравнению с рабочим состоянием и находится е заданных допустимых пределах. После устранения токовой перегрузки или короткого замыкания в нагрузке стабилизатор автоматически возвращается в рабочее состояние.

При наличии на выходе стабилизатора относительно большой емкости или при использовании в качестве нагрузки накальных цепей приборов (фиг.2) в момент включения

стабилизатора возрастает ток потребления в связи с зарядом выходного конденсатора 14 и может достигать большой величины, когда емкость конденсатора 14 имеет относительно большую величину. При этом может сработать токовая защита в стабилизаторе, если не принять специальных мер (фиг.1). Чтобы этого не произошло, т.е. не было ложных срабатываний защиты в момент включения, в узел 6 защиты (фиг.2} включают оптронный прибор 13. После заряда конденсатора 14 пробивается стабилитрон, и излучатель света оптоэлектронного прибора 13 получает питание. При этом срабатывает его фотоприемник, подключая защиту к стабилизатору. Таким образом, введение в стабилизатор оптоэлектронного прибора исключает ложные срабатывания защиты в момент включения, когда конденсатор имеет емкость относительно большой величины, или нагрузка представляет накальные цепи приборов.

Формула изобретения 1. Ключевой стабилизатор постоянного напряжения с защитой, содержащий регулирующий элемент, последовательно включенный в силовую шину, LCD-фильтр, включенный между регулирующим элементом и выходным выводом, управляющий транзистор, подключенный своей коллек- торно-эмиттерной цепью к управляющему переходу регулирующего элемента, измерительно-усилительный узел обратной связи с

5

источником опорного напряжения, входом подключенный к выходному выводу относительно общей шины, а выходом - к базе управляющего транзистора, и узел защиты,

5 состоящий из исполнительного транзистора, токоогрзничивающего резистора, стабилитрона, конденсатора делителя напряжения и разделительного диода, при этом параллельно соединенные конденса10 тор и стабилитрон включены между общей шиной и базой исполнительной транзистора, к которой через токоограничивающий резистор подключен катод разделительного диода, а делитель напряжения узла защиты своими входными выводами подключен к выходному выводу стабилизатора и общей шине, а входным выводом - к эмиттеру исполнительного транзистора, коллектор которого соединен с базой управляющего транзистора, отличающийся тем, что. с целью расширения области использования, анод разделительного диода узла защиты подключен к оному из силовых выводов регулирующего элемента.

2, Стабилизатор по п.1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем. что, с целью повышения надежности путем исключения ложных срабатываний защиты при включении стабилизатора на емкостную нагрузку, в него введен оптрон, светоизлучатель которого включен в цепь источника опорного напряжения измерительно-усилительного узла обратной связи, а фотоприемник - в коллекторную цепь исполнительного транзистора узла защиты.

0

5

0

5

Фиг.1

Изобретение относится к электронике и может быть использовано в устройствах электропитания аппаратуры. Цель изобретения - расширение области использования. В устройстве, содержащем регулирующий элемент, LDC-фильтр, измерительно- усилительный узел обратной связи и узел защиты, анод разделительного диода узла защиты соединен с одним из силовых выводов регулирующего элемента. При соединении анода разделительного диода узла защиты с входным силовым выводом регулирующего элемента, обеспечивается автоматическое восстановление работоспособности стабилизатора после снятия КЗ. а в случае его соединения с выходным силовым выводом регулирующего элемента - триггерный режим работы защиты. 1 з.п. ф-лы. 1 ил.

Фиг 2